Componentes básicos de una línea de producción de espuma de PU flexible: Sistema de dosificación

La bomba dosificadora es uno de los componentes clave de la maquinaria de espumación.

Máquinas de espumado de baja presión

La mayoría de las máquinas de espumado de baja presión utilizan bombas dosificadoras de engranajes, que ajustan el volumen de descarga cambiando la velocidad de la bomba a través de varios dispositivos de control de velocidad, como transmisión continua por cadena de engranajes, regulación de velocidad por tiristor o conversión de frecuencia. Algunas máquinas de espumado de baja presión utilizan bombas de pistón anular, que ajustan el volumen de descarga cambiando la distancia excéntrica entre el cilindro de pistón anular y el eje de transmisión. El uso de bombas de pistón anular elimina la necesidad de sistemas complejos de regulación de velocidad, haciendo que el sistema de medición sea más compacto. El diagrama estructural de una bomba de pistón anular se muestra en la Figura 1.

Figura 1: Diagrama estructural de una bomba de pistón anular

Máquinas de espumado de alta presión

La presión de trabajo de las bombas dosificadoras en las máquinas de espumado de alta presión generalmente está entre 1,0 y 15,0 MPa. Las bombas dosificadoras de émbolo múltiple más utilizadas son de dos tipos: bombas de émbolo vertical y bombas de émbolo axial. Ambos tipos funcionan a una velocidad de accionamiento constante, normalmente entre 1000 y 1500 rpm, y utilizan una estructura de varios cilindros (normalmente con entre 4 y 10 cilindros de pistón). Este diseño garantiza que el flujo de líquido de salida tenga solo pulsaciones menores. El ajuste preciso de metal con metal entre el émbolo y el cuerpo del cilindro permite una alta presión de trabajo de salida.

Bomba de émbolo vertical

En una bomba de émbolo vertical, el émbolo se mueve verticalmente impulsado por un árbol de levas y el volumen de descarga se ajusta cambiando la carrera del émbolo. Normalmente, las bombas de émbolo verticales tienen de 4 a 10 pistones, requieren una presión de alimentación de 0,15 a 1,0 MPa, funcionan a una velocidad de árbol de levas de 1000 r/min y tienen una capacidad de salida máxima de 25 L/min. El principio de funcionamiento se ilustra en la Figura 2.

Figura 2: Principio de funcionamiento de una bomba de émbolo vertical

Para caudales de material que oscilan entre decenas y cientos de kilogramos por minuto, generalmente se utilizan bombas de émbolo axial. La bomba de émbolo axial tipo A2VO funciona como se muestra en la Figura 3. Durante la rotación, los émbolos se deslizan axialmente dentro del cilindro, completando un ciclo de succión y descarga por rotación. Al ajustar el ángulo axial entre el rotor y el eje de transmisión, se puede cambiar la carrera del émbolo dentro del cilindro, controlando así el volumen de descarga.

Las bombas de émbolo axial suelen tener 7 émbolos, lo que ofrece una medición precisa, un caudal ajustable, bajo nivel de ruido y una larga vida útil. En unidades de espumación de gran tamaño, se pueden utilizar múltiples bombas de émbolo axial en paralelo para dosificar el mismo componente, garantizando así el volumen de descarga requerido.

Figura 3: Principio de funcionamiento de una bomba de émbolo axial